黄土坡面结皮对土壤水稳性团聚体的稳定性和可蚀性的影响

为了探析微地形下土壤受雨滴打击后产生的结皮类型及团聚体组成差异。通过人工模拟降雨,研究坡面不同位置的结皮土壤水稳性团聚体分布特征、稳定性以及土壤可蚀性的变化情况。结果表明:(1)土壤水稳性团聚体以大团聚体(粒径>0.25 mm)含量为指标,原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮>0.25 mm粒级的水稳性团聚体分别占37.28%、43.58%、36.69%、40.34%;(2)以降雨历时5 min为例,原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮的水稳性团聚体的破坏率分别为:51.49%、46.00%、62.76%、51.02%;(3)原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮的水稳性团聚体的平均重量直径分别为:0.15、0.20、0.14、0.17 mm;(4)原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮土壤可蚀性K值的大小分别为:0.223、0.200、0.229、0.205。微地形下产生结皮差异使得水稳性团聚体分布有所区别,因此土壤水稳性团聚体稳定性和可蚀性存在差异。

一种可用于评估土壤团聚体稳定性的超声能量法

团聚体稳定性是土壤质量的重要指标。鉴于当前团聚体稳定性难以定量的研究现状,本文提出一个可定量评估土壤团聚体稳定性的超声能量法,并与传统Yoder湿筛法对比分析了稳定性土样（浙江潮土、重庆黄壤土、江西红壤）和弱稳定性土样（河北壤土和黑龙江暗棕壤）五种典型土壤的5～3mm粒级团聚体的平均重量直径（MWD）和团聚体粒径分布（ASD）。结果表明：（1）测试土样的稳定性为潮土〉红壤〉黄壤土暗棕壤〉壤土;（2）超声能量法分散强度大,分散效率高,更适用于稳定性土样的评估,对于弱稳定性土样的评估则不如传统Yoder湿筛法。因此,评估土壤团聚体稳定性时可以选择合适的测量方法以提高分辨精度,即强稳定性土壤对比分析应选用超声能量法,而弱稳定性土壤对比分析则可以用Yoder湿筛法。

一种评估土壤团聚体稳定性的搅拌破碎能量法

土壤团聚体稳定性是评价土壤质量高低的重要指标,开展团聚体稳定性定量评估对于土壤质量评价具有重要意义。国内外对于土壤团聚体稳定性的定量研究很少,当前尚无成熟的团聚体稳定性量化理论与技术。鉴于此,该文提出了一种评估土壤团聚体稳定性的搅拌破碎能量法。通过实时监测土水溶液搅拌过程中的搅拌机电功率和溶液温度,由能量转化守恒定律计算出土壤搅拌破碎能量,从而确定土壤团聚体的稳定性。通过纯水和完全破碎土样与团聚土样的对比试验,验证了方法的可行性,即同等试验条件下,系统损耗相同,而且团聚土样和完全破碎土样或者纯水的搅拌功率差为搅拌破碎功率。在此基础上通过红壤、黑土和塿土3种对照土样的测试,并与Yoder湿筛法作对比,验证方法的实用性。测量结果表明,红壤稳定性最好,其搅拌破碎能量最大,为48.59 J/g-1,而塿土和黑土则分别为28.67和25.59 J/g-1,表现出相近的弱稳定性。Yoder湿筛法测定的平均质量直径分别为红壤0.69 mm,塿土0.35 mm,黑土0.41 mm,其稳定性评估结果与搅拌破碎能量法一致,证明了方法的实用性。